(57)【要約】  隅部近傍に存在する溝形状データをヌスミ断面形状として認識するため、ヌスミ加工が施される製品の断面形状データに基づいて前記製品の旋削加工用数値制御プログラムを生成する数値制御プログラム生成方法において、前記断面形状データから溝形状データを抽出するとともに、旋削軸に平行な線分とこの線分に対し平行でない線分との交点を断面形状データの隅部として算出し、この隅部から前記溝形状データまでを包含する枠の寸法が、予め設定された寸法以内となる場合、前記溝形状データをヌスミ断面形状として認識するようにした。
2011145144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヌスミ加工が施される製品の断面形状データに基づいて前記製品の旋削加工用数値制御プログラムを生成する数値制御プログラム生成方法において、前記断面形状データから溝形状データを抽出するとともに、旋削軸に平行な線分とこの線分に対し平行でない線分との交点を断面形状データの隅部として算出し、この隅部から前記溝形状データまでを包含する枠の寸法が、予め設定された寸法以内となる場合、前記溝形状データをヌスミ断面形状として認識することを特徴とする数値制御プログラム生成方法。
【請求項２】
前記認識したヌスミ断面形状に対して、ヌスミ形状パターンを判別することを特徴とする請求項１に記載の数値制御プログラム生成方法。
【請求項３】
前記ヌスミ形状パターンは、旋削軸に平行な線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、旋削軸に平行な線分に対し平行でない線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、及び旋削軸に平行な線分とこの旋削軸に平行な線分に対して平行でない線分とに溝形状を構成する線分が接続する形状パターンであることを特徴とする請求項２に記載の数値制御方法。
【請求項４】
前記ヌスミ形状パターンの判別は、前記断面形状データの隅部に対するヌスミ断面形状の位置関係に基づいて行うことを特徴とする請求項２または３に記載の数値制御方法。
【請求項５】
ヌスミ形状パターンの判別は、前記ヌスミ断面形状を閉じる素材内追加直線線分に対して直交するベクトルの方向に基づいて行うことを特徴とする請求項２または３に記載の数値制御方法。
【請求項６】
判別したヌスミ形状パターンに対応したヌスミ加工プログラムを生成することを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の数値制御プログラム生成方法。
【請求項７】
請求項１〜６に記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
ヌスミ加工が施される製品の断面形状データに基づいて前記製品の旋削加工用数値制御プログラムを生成する数値制御プログラム生成装置において、前記断面形状データから溝形状データを抽出するとともに、この抽出した溝形状データのうち、断面形状データの隅部近傍に存在する溝形状データをヌスミ断面形状として認識するヌスミ形状判別手段を備えてなる数値制御プログラム生成装置。
【請求項９】
前記ヌスミ形状判別手段は、旋削軸に平行な線分と、この線分に対し平行でない線分との交点を断面形状データの隅部として算出し、この隅部から前記溝形状データまでを包含する枠の寸法が、予め設定された寸法以内となる場合、前記溝形状データをヌスミ断面形状として認識するものであることを特徴とする請求項８に記載の数値制御プログラム生成装置。
【請求項１０】
前記認識したヌスミ断面形状に対して、ヌスミ形状パターンを判別するヌスミ形状パターン判別手段を備えることを特徴とする請求項８または９に記載の数値制御プログラム生成装置。
【請求項１１】
前記ヌスミ形状パターンは、旋削軸に平行な線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、旋削軸に平行な線分に対し平行でない線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、及び旋削軸に平行な線分とこの旋削軸に平行な線分に対して平行でない線分とに溝形状を構成する線分が接続する形状パターンであることを特徴とする請求項１０に記載の数値制御プログラム生成装置。
【請求項１２】
前記ヌスミ形状パターン判別手段は、前記断面形状データの隅部に対するヌスミ断面形状の位置関係からヌスミ形状パターンを判別するものであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の数値制御プログラム生成装置。
【請求項１３】
ヌスミ形状パターン判別手段は、前記ヌスミ断面形状を閉じる素材内追加直線線分に対して直交するベクトルの方向からヌスミ形状パターンを判別するものであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の数値制御プログラム生成装置。
【請求項１４】
前記ヌスミ形状パターン判別手段にて判別したヌスミ形状パターンに対応したヌスミ加工プログラムを生成するヌスミ加工プログラム作成手段を備えることを特徴とする請求項１０〜１３の何れかに記載の数値制御プログラム生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、加工領域形状、加工方法、使用工具、加工条件などのデータから工作機械を動作させるための数値制御プログラムを生成する数値制御プログラム生成方法およびその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、製品形状モデルの旋削軸を含む平面を断面とする1/4断面形状データから旋削加工を行う溝状の旋削断面形状の有無を検出し、検出された旋削断面形状を旋削加工するための数値制御プログラムを作成する数値制御プログラム作成装置として、旋削断面形状の幅及び深さが所定のヌスミパラメータ以下であり、かつ旋削断面形状が直交する隅部に存在する場合に、該旋削断面形状をヌスミ断面形状と判別する手段を備えた装置が知られている。また、ヌスミを旋削バイトで旋削するための数値制御プログラムを作成する装置についても知られている（特許文献１参照）。
なお前記ヌスミとは、逃げとも称され、部品同士をすき間無く密着させる、集中応力を緩和させる、（バイトの刃先が丸いので）隅部に削り残しが生じないようにする等種々の目的で部品に設けられる溝形状の一種であり、またこのヌスミは、図３(a)に示すような旋削バイトにて加工される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６-１７２４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような数値制御プログラム作成装置では、図１０(a)(b)のように溝形状データが隅部に隣接していることを、ヌスミ断面形状判別の条件としているので、図７(d)(e)(f)のように隅部からずれてヌスミ断面形状がモデリングされた場合には、図３(b)に示すような溝入れバイトで加工される溝形状と判別されていた。しかし、このような形状の場合には、溝入れバイトによる溝加工ではなくヌスミ加工を意図していることが多いが、旋削バイトからわざわざ溝入れバイトに工具交換して加工することになるため、加工効率が悪くなる。【０００５】
また、上記の数値制御プログラム作成装置は、ヌスミ断面形状から加工プログラムを作成する場合に、隅部に対してヌスミ断面形状があることをフラグとして設定するだけであり、ヌスミ加工プログラムは隅部を溝状に削る１種類の加工プログラムが出力されていた。このため自動で作成されたヌスミ加工プログラムが製品形状モデルと異なる場合は、手動でプログラムを修正する必要があった。【０００６】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、隅部から僅かにずれた位置にヌスミが配置されている場合であっても、ヌスミ断面形状と認識できる数値制御プログラム生成方法およびその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムを提供するものである。【０００７】
またこの発明は、ヌスミ形状またはヌスミ位置に応じたヌスミ加工プログラムを作成できる数値制御プログラム生成方法およびその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の数値制御プログラム生成方法は、上記目的を達成するため、ヌスミ加工が施される製品の断面形状データに基づいて前記製品の旋削加工用数値制御プログラムを生成する数値制御プログラム生成方法において、前記断面形状データから溝形状データを抽出するとともに、旋削軸に平行な線分とこの線分に対し平行でない線分との交点を断面形状データの隅部として算出し、この隅部から前記溝形状データまでを包含する枠の寸法が、予め設定された寸法以内となる場合、前記溝形状データをヌスミ断面形状として認識するものである。【０００９】
またこの発明の数値制御プログラム生成方法は、前記認識したヌスミ断面形状に対して、ヌスミ形状パターンを判別するものである。【００１０】
またこの発明の数値制御プログラム生成方法は、前記ヌスミ形状パターンが、旋削軸に平行な線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、旋削軸に平行な線分に対し平行でない線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、及び旋削軸に平行な線分とこの旋削軸に平行な線分に対して平行でない線分とに溝形状を構成する線分が接続する形状パターンであるものである。【００１１】
またこの発明の数値制御プログラム生成方法は、前記ヌスミ形状パターンの判別を、前記断面形状データの隅部に対するヌスミ断面形状の位置関係に基づいて行うものである。【００１２】
またこの発明の数値制御プログラム生成方法は、ヌスミ形状パターンの判別を、前記ヌスミ断面形状を閉じる素材内追加直線線分に対して直交するベクトルの方向に基づいて行うものである。【００１３】
またこの発明の数値制御プログラム生成方法は、判別したヌスミ形状パターンに対応したヌスミ加工プログラムを生成するものである。【００１４】
またこの発明の数値制御プログラム生成装置は、ヌスミ加工が施される製品の断面形状データに基づいて前記製品の旋削加工用数値制御プログラムを生成する数値制御プログラム生成装置において、前記断面形状データから溝形状データを抽出するとともに、この抽出した溝形状データのうち、断面形状データの隅部近傍に存在する溝形状データをヌスミ断面形状として認識するヌスミ形状判別手段を備えるものである。【００１５】
またこの発明の数値制御プログラム生成装置は、前記ヌスミ形状判別手段が、旋削軸に平行な線分と、この線分に対し平行でない線分との交点を断面形状データの隅部として算出し、この隅部から前記溝形状データまでを包含する枠の寸法が、予め設定された寸法以内となる場合、前記溝形状データをヌスミ断面形状として認識するものである。【００１６】
またこの発明の数値制御プログラム生成装置は、前記認識したヌスミ断面形状に対して、ヌスミ形状パターンを判別するヌスミ形状パターン判別手段を備えるものである。【００１７】
またこの発明の数値制御プログラム生成装置は、前記ヌスミ形状パターンが、旋削軸に平行な線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、旋削軸に平行な線分に対し平行でない線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、及び旋削軸に平行な線分とこの旋削軸に平行な線分に対して平行でない線分とに溝形状を構成する線分が接続する形状パターンであるものである。【００１８】
またこの発明の数値制御プログラム生成装置は、前記ヌスミ形状パターン判別手段が、前記断面形状データの隅部に対するヌスミ断面形状の位置関係からヌスミ形状パターンを判別するものである。【００１９】
またこの発明の数値制御プログラム生成装置は、ヌスミ形状パターン判別手段が、前記ヌスミ断面形状を閉じる素材内追加直線線分に対して直交するベクトルの方向からヌスミ形状パターンを判別するものである。【００２０】
またこの発明の数値制御プログラム生成装置は、前記ヌスミ形状パターン判別手段にて判別したヌスミ形状パターンに対応したヌスミ加工プログラムを生成するヌスミ加工プログラム作成手段を備えるものである。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、従来ヌスミと認識できなかった、隅部近傍に存在する溝形状データをヌスミ断面形状として認識することができる。【００２２】
また、ヌスミ加工用数値制御プログラムとして、ヌスミ形状パターンに応じたものを出力することができるので、ヌスミ形状に応じた加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施例１に係る数値制御プログラム生成装置の構成図である。
【図２】この発明の実施例１に係る旋削断面形状の一例を示す図である。
【図３】この発明の実施例１に係る旋削バイトと溝入れバイトの一例を示す図である。
【図４】この発明の実施例１に係る数値制御プログラム装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図４のステップＳ２の詳細動作を示すフローチャートである。
【図６】この発明の実施例１に係る隅部を算出する方法を説明するための一例を示す図である。
【図７】この発明の実施例１に係る隅部を算出する方法を説明するための他の例を示す図である。
【図８】この発明の実施例１に係る隅部を算出する方法の詳細を説明するための図である。
【図９】図４のステップＳ３の詳細動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施例１に係るヌスミ断面形状の認識方法と種類を示す図である。
【図１１】図４のステップＳ６の詳細動作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施例１に係るヌスミ形状パターン種類とそのパターン判別条件を示す図である。
【図１３】この発明の実施例１に係るヌスミ加工プログラムと旋削加工プログラムの間に関連付けが無い場合とある場合の加工パスの相違を説明するための図である。
【図１４】この発明の実施例１に係るヌスミ形状パターンに応じた加工パスを説明するための図である。
【図１５】この発明の実施例２に係るヌスミ形状パターン種類とそのパターン判別条件一覧を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
実施例１．
以下この発明の実施例１を、図１〜図１４を用いて説明する。
図１はこの発明の実施例１に係わる数値制御プログラム生成装置の構成を示すものである。
図１において、旋削加工形状検出部（旋削加工形状検出手段）１は、断面形状データ格納部に格納された製品形状モデルの断面形状データ８から、同一バイトで加工を行える加工領域（旋削外径、旋削外形溝、旋削内径、旋削端面など）を検出し、加工領域毎に分割して旋削加工形状データ格納部１３に旋削断面形状データ１４として格納する。
また、ヌスミ形状判別部（ヌスミ形状判別手段）２では、旋削断面形状データ１４を検出する時に、ヌスミ寸法格納部に格納された所定のヌスミ寸法９を有する矩形の枠（例えば幅及び高さが各3mmの枠）を用いてヌスミ断面形状データ１５を検出し、このヌスミ断面形状データ１５を旋削断面形状データ１４とは分けて旋削加工形状データ格納部１３に格納する。なお、このヌスミ形状判別部２の詳細動作は後述する。【００２５】
旋削加工プログラム作成部（旋削加工プログラム作成手段）３は、旋削加工形状データ格納部１３に格納された旋削断面形状データ１４に対して、加工方法データ格納部に格納された加工方法データ１０と工具データ格納部に格納された工具データ１１に基づいた旋削加工プログラム（数値制御プログラム）１７を作成し、この旋削加工プログラム１７を旋削加工プログラム格納部１６に格納する。なお、前記加工方法データ１０とは、例えば日本国で発行された特開２００５−４４３４８号公報の段落番号０１３９以降に記載工程展開処理を行うためのデータで、旋削加工、点加工、面加工、面取り加工などで構成される一連の加工作業を、同一の主軸かつ同一の工具をもって連続的な加工が行われる加工単位（加工ユニット） まで分解するためのデータである。【００２６】
また、ヌスミ加工プログラム作成部（ヌスミ加工プログラム作成手段）４は、旋削加工形状データ格納部１３にヌスミ断面形状データ１５が格納されていた場合、ヌスミ形状パターン判別部（ヌスミ形状パターン判別手段）５で、ヌスミ断面形状データ１５がヌスミ形状パターン格納部に格納されたヌスミ形状パターン１２のどのパターンに分類されるかを判別し（図１２（j）参照）、判別されたヌスミ形状パターン１２、加工方法データ１０及び工具データ１１に基づいて、ヌスミ加工プログラム（数値制御プログラム）１８を作成し、このヌスミ加工プログラム１８を旋削加工プログラム格納部１６に格納する。この時、ヌスミ加工プログラム１８に旋削加工プログラム１７の加工プログラム番号を付加して格納する。【００２７】
なお、ヌスミ加工プログラム１８に旋削加工プログラム１７の加工プログラム番号を付加して格納するのは、ヌスミ断面形状が存在する隅部を加工するための旋削加工プログラム１７の一部にヌスミ加工プログラム１８が組み込まれるようにして、ヌスミも一般の旋削を行う図３(a)に示す旋削バイトと同一のバイトで加工できるようにするためである。例えば、ヌスミを加工する場合において、旋削加工プログラム１７とヌスミ加工プログラム１８の関連付けがない場合（ヌスミ加工プログラム１８に旋削加工プログラム１７の加工プログラム番号が付加されていなかった場合）、図１３(a)に示すように旋削加工プログラム１７にて(1)→(2)と加工した後、ヌスミ加工プログラム１８にて(3)→(4)→(5)と加工する必要があるが、関連付けがあると、図１３(b)に示すように(1)→(2)→(3)→(4) と同一バイトで連続して加工することができるようになり、効率的に旋削加工ができるようになる。【００２８】
数値制御プログラム作成部（数値制御プログラム生成手段）６は、旋削加工プログラム格納部１６に格納されているプログラムに対して、加工順番を考慮し数値制御プログラム１９を作成する。
旋削加工プログラム１７とヌスミ加工プログラム１８の関連付けがあった場合（ヌスミ加工プログラム１８に旋削加工プログラム１７の加工プログラム番号が付加されていた場合）は、旋削加工プログラム１７の隅部切削時にヌスミ加工プログラム１８の切削が行われるように順番を考慮して作成する。即ち、例えば図１３(a)に示すような順番で旋削加工が行われることなく、図１３(b)に示すような順番で、且つ同一バイトで旋削加工が行われるよう、数値制御プログラム１９を作成し、この数値制御プログラム１９を数値制御プログラム格納部に格納する。
制御部（制御手段）７は数値制御プログラム１９を解析し、加工を行うための工具切削加工パスを作成し、工作機械を制御する。【００２９】
なお、この数値制御プログラム生成装置のハードウエア構成は、ＣＰＵ、メモリなどからなる一般の数値制御プログラム生成装置の構成と同様であり、また旋削加工形状検出部１、ヌスミ形状判別部２、旋削加工プログラム作成部３、ヌスミ加工プログラム作成部４、ヌスミ形状パターン判別部５、数値制御プログラム作成部６などはソフトウエアにより構成される。
また、実施例１は、この数値制御プログラム生成装置を、数値制御装置上に構築した例であるが、パーソナルコンピュータ上に構築する場合もある。なお、パーソナルコンピュータ上に構築する場合には、パーソナルコンピュータには制御部７が存在しないので、数値制御プログラム１９を、外部メモリやネットワークを介して数値制御装置の制御部７に渡す。【００３０】
このように構成された数値制御プログラム生成装置は、図４に示すフローチャートに従って動作する。
ステップＳ１では、旋削加工形状検出部１が、例えば図２に示すような断面形状データが存在するかをチェックしており、存在しない場合は処理を終了、そうでない場合はステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、旋削加工形状検出部１が、断面形状データ格納部に格納された製品形状モデルの断面形状データ８から、同一バイトで加工を行える加工領域（旋削外径、旋削外形溝、旋削内径、旋削端面など）を検出し、加工領域毎に分割して旋削加工形状データ格納部１３に旋削断面形状データ１４として格納する。【００３１】
なお、製品形状モデルの断面形状データ８から、同一バイトで加工を行える加工領域を検出する方法は、例えば日本国で発行された特開２００５−４４３４８号公報の段落番号０１３８以降に記載されている工程展開処理と同一の方法を用いることができる。例えば製品形状モデルの断面形状データ８が図２で示すようなものであった場合、ＤＥＦＧ箇所の溝部及びＪＫＬＭ箇所の溝部（ヌスミ）以外の領域が、同一バイトで旋削できる旋削断面形状データ１４となり、この箇所は、例えば図３（a）に示すような旋削バイトで加工される。また、ＤＥＦＧ箇所の溝部も旋削断面形状データ１４となるが、この箇所は、図３(b)に示すような溝入れバイトで加工される領域となるので、前記旋削バイトで加工される旋削断面形状データとは別個の旋削断面形状データとして格納される。
また、ＪＫＬＭ箇所の溝部（ヌスミ）は、前記旋削バイトで加工されるが、後述するように、ヌスミ断面形状データ１５として、旋削加工形状データ格納部１３に旋削断面形状データ１４とは別個に格納される。【００３２】
またステップＳ２では、ヌスミ形状判別部２が、旋削加工形状検出部１が断面形状データ８から旋削断面形状データ１４を検出する時に、溝形状データを抽出し、溝形状データの隅部を算出する。
なお、溝形状データが存在するか否かのチェック方法は、例えば日本国で発行された特開２００６-１７２４０２号公報に開示されている凹形状の抽出方法を用いることができる。因みに、図２においては、凹形状部ＤＥＦＧ、ＪＫＬＭ箇所が、溝形状と認識される。また溝形状は、製品の軸線方向における幅と深さとの比が所定値未満の溝形状（比較的浅い溝）、前記比が所定値以上の溝形状（比較的深い溝）及びヌスミ溝（逃げ溝）形状があり、加工効率、加工の可否等を考慮して、製品の軸線方向における幅と深さとの比が所定値未満の溝及びヌスミ溝は図３(a)に示すような旋削バイトで加工され、前記比が所定値以上の溝は図３(b)に示すような溝入れバイトで加工される。なお、図２に示すものにおいては、ＤＥＦＧ箇所が図３(b)に示すような溝入れバイトで加工され、それ以外の箇所が図３(a)に示すような旋削バイトで加工される。【００３３】
また、抽出した溝形状データの隅部の算出は、図５〜図８に示すように行う。
なお、図５は図４のステップＳ２における「溝形状データから隅部を算出する」部分の詳細を示すフローチャート、図６は溝形状が、溝形状の次の立ち上がり線分（ヌスミ領域終端候補線分）より相当離れている箇所にある場合（結果的にヌスミ断面形状と認識されない場合）の隅部算出方法を説明するための図、図７は溝形状が、溝形状の次の立ち上がり線分（ヌスミ領域終端候補線分）の近距離にある場合（結果的にヌスミ断面形状と認識される場合）の隅部算出方法を説明するための図、図８は隅部の算出方法の詳細を示す図である。
即ち、図５において、ステップＳ２１で、図６(a)、図７(a)に示すように、溝形状データからヌスミ領域終端候補線分を矩形包含した寸法を算出する。なおこの寸法とは、例えば、図６に示すように、溝形状Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が、溝形状の次の立ち上がり線分（ヌスミ領域終端候補線分）より相当離れている箇所にある場合、図６(a)の二点鎖線で示す矩形状の縦横寸法を指す。また、図７に示すように、溝形状Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３が、溝形状の次の立ち上がり線分（ヌスミ領域終端候補線分）近距離（近傍）にある場合には、図７(a)の二点鎖線で示す矩形状の縦横寸法を指す。なおまた、図６(a)、図７(a)は、溝形状データからヌスミ領域終端候補線分を矩形包含した寸法を算出した最終結果を示している。【００３４】
次にステップＳ２２で、前記算出した寸法が、予め設定された寸法を超えているか否かを判断する。なおこの予め設定された寸法とは、図６(b)、図７(b)の二点鎖線で示す、矩形状の縦横寸法（例えば幅及び高さが各3mmの枠）で、ヌスミ寸法格納部にヌスミ寸法９として格納されているものである。
前記溝形状データからヌスミ領域終端候補線分を矩形で包含した寸法が、予め設定された寸法を超えない場合に、ヌスミ領域終端候補線分を次の線分に変えて寸法を超えるまで繰り返す（ステップＳ２３）。そして溝形状データからヌスミ領域終端候補線分を矩形で包含した寸法が、予め設定された寸法を超えた場合、ステップＳ２４で、図８(ｂ)に示すように、ヌスミ領域開始端線分を延長した直線（旋削軸に平行な線分）とヌスミ領域終端候補線分を延長した直線（旋削に平行な線分に対し平行でない線分）の交点を隅部として算出する。
なお、図８(a)はヌスミ領域終端候補線分が垂直に立ち上がっており、ヌスミ断面形状が隅部に隣接している場合の隅部算出方法を示し、また図８(c)はヌスミ領域終端候補線分が傾斜しており、ヌスミ断面形状が隅部に隣接している場合の隅部算出方法を示す。
また、図１０(b)、(c)、(e)、(f)、(h)、(i)に示すヌスミ形状の場合であっても、前記と同様に隅部を算出できる。【００３５】
以上のように、ステップＳ２で、抽出した溝形状データの隅部を算出した後、ステップＳ３に移行し、図６、図７、図９及び図１０に示すように、抽出した溝形状データからヌスミ断面形状を検出する。
なお、図６は溝形状が、溝形状の次の立ち上がり線分（ヌスミ領域終端候補線分）より相当離れている箇所にある場合（結果的にヌスミ断面形状と認識されない場合）のヌスミ断面形状検出方法を説明するための図、図７は溝形状が、溝形状の次の立ち上がり線分（ヌスミ領域終端候補線分）の近距離にある場合（結果的にヌスミ断面形状と認識される場合）のヌスミ断面形状検出方法を説明するための図、図９は図４におけるステップＳ３の詳細を示すフローチャート、図１０はヌスミ断面形状の認識方法と認識されたヌスミ断面形状の例を示す図である。【００３６】
即ち、図９のステップＳ３１で、図６(c)、図７（c）に示すように、隅部から溝形状データを矩形包含した寸法を算出し、ステップＳ３２で、この算出した寸法が、ヌスミ寸法格納部に格納されている所定のヌスミ寸法９を超えているか否かを判断する。そして算出した寸法が図６に示すように、所定のヌスミ寸法９を超えている場合、ヌスミ断面形状として検出せず（ステップＳ３４）、また図７に示すように、算出した寸法が所定のヌスミ寸法９を超えていない場合、ヌスミ断面形状として検出（ステップＳ３３）し、この検出したヌスミ断面形状データ１５を、旋削断面形状データ１４とは分けて、算出した隅部データとともに旋削加工形状データ格納部１３に格納する。
なお、図１０に示す種々のヌスミ断面形状の場合であっても、前記と同様にヌスミ断面形状１５を検出する。
この結果、図１０(a)〜(c)、(g)〜(i)のように隅部に対して溝形状データが接続している場合にヌスミ断面形状として検出するほか、図１０(d)〜(f)のように隅部から離れている溝形状データでも、予め設定された寸法の範囲以内であればヌスミ断面形状として検出できる。
なお、ヌスミ断面形状を認識するため、矩形の枠を用いたが、この枠形状は矩形に限定されるものではなく、円形状などヌスミ断面形状と溝入れバイトで加工される溝形状を区分して認識できる形状のものであれば、どのような形状のものであってもよい。【００３７】
以上のようにステップＳ３で、ヌスミ断面形状を検出すると、ステップＳ４に移行し、次の溝形状データ（前記ステップＳ２，３を実行した溝形状データとは別の溝形状データ）があるか否かを判断する。そして次の溝形状データがある場合にはステップＳ２に移行し、ステップＳ２、３を繰返す。また、次の溝形状データがない場合にはステップＳ５に移行し、ヌスミ加工プログラム作成部４が、旋削加工形状データ格納部１３の中にヌスミ断面形状データ１５が存在するか否かを判断し、旋削加工形状データ格納部１３の中にヌスミ断面形状データ１５が存在しない場合はステップＳ７に進み、旋削加工形状データ格納部１３の中にヌスミ断面形状データ１５が存在する場合はステップＳ６に進む。【００３８】
ステップＳ６では、ヌスミ加工プログラム作成部４及びヌスミ形状パターン判別部５が、図１１のフローチャートに従ってヌスミ断面形状データ１５に対してヌスミ加工プログラムを作成する。ステップＳ６１では、ヌスミ形状パターン判別部５が、後述するヌスミ形状パターン判別の条件に基づいてヌスミ断面形状がヌスミ形状パターン１と合致する場合は、パターン１を設定する(ステップＳ６３)。合致しない場合はステップＳ６２に進み、ヌスミ形状パターン２と合致する場合は、パターン２を設定する(ステップＳ６４)。合致しない場合はパターン３であるので、パターン３を設定する(ステップＳ６５)。ステップＳ６６において、ヌスミ加工プログラム作成部４が設定されたパターンごとのヌスミ加工プログラム１８を作成し、旋削加工プログラム格納部１６に格納する。【００３９】
ヌスミ形状パターンは、図１２(a)、(d)、(g)のようなヌスミ断面形状がヌスミ領域開始端線分に接続するヌスミ断面形状（パターン１）と、図１２(b)、 (e)、(h)のようなヌスミ断面形状がヌスミ領域終端候補線分に接続するヌスミ断面形状（パターン２）と、図１２(c)、(f)、(i)のようなヌスミ断面形状がヌスミ領域開始端線分とヌスミ領域終端候補線分に接続するヌスミ断面形状（パターン３）とに分けられる。
ヌスミ形状パターン判別の条件は、ヌスミ断面形状を包含する矩形の四隅の座標値とヌスミ断面形状が存在する隅部の位置関係とする。図１２(ｊ)に示すように、パターン１は、ヌスミ断面形状P1,P2,P3,P4(P29〜P32、P15〜P18)がＸ方向で隅部以下にあり、かつＺ方向で隅部以上にある場合に割り当てる。パターン２は、ヌスミ断面形状P5,P6,P7,P8(P35〜P38、P19〜P22)がＸ方向で隅部以上にあり、かつＺ方向で隅部以下にある場合に割り当てる。パターン３は、ヌスミ断面形状P9,P10,P11,P12,P13,P14(P39〜P47、P23〜P28)がＸ方向で隅部以上にも以下にもあり、かつＺ方向で隅部以上にも以下にもある場合に割り当てる。【００４０】
前記割り当ての結果、パターン１に割り当てられた図１２(a)、(d)に示すヌスミ断面形状の場合には、図１４(a)に示すように加工されるヌスミ加工プログラム１８が作成される。即ち、図１２ (d)に示すようなヌスミ断面形状の場合であっても、溝形状と隅部との間のＺ軸方向部分（図１２(d)において点P32と隅部との間部分）は無いものとして、図１２(a) に示すヌスミ断面形状の場合と同様の加工パスを生成するヌスミ加工プログラム１８が作成される。なお、図１４(a)において、図１２(g)に示すヌスミ断面形状の場合は、ヌスミ領域終端候補成分箇所が傾斜して加工されるパスが生成される点が相違するのみで、その他の加工パスは図１２(a) に示すヌスミ断面形状の加工パスと同様の加工パスが生成される。【００４１】
また、パターン２に割り当てられた図１２(b)、(e)に示すヌスミ断面形状の場合には、図１４(b)に示すように加工されるヌスミ加工プログラム１８が作成される。即ち、図１２(e)に示すようなヌスミ断面形状の場合であっても、溝形状と隅部との間のＸ軸方向部分（図１２(e) において点P35と隅部との間部分）は無いものとして、図１２(b) に示すヌスミ断面形状の場合と同様の加工パスを生成するヌスミ加工プログラム１８が作成される。なお、図１４(b)において、図１２(h)に示すヌスミ断面形状の場合は、ヌスミ領域終端候補成分箇所が傾斜して加工されるパスが生成される点が相違するのみで、その他の加工パスは図１２(b) に示すヌスミ断面形状の加工パスと同様の加工パスが生成される。【００４２】
更にまた、パターン３に割り当てられた図１２(c)、(f)に示すヌスミ断面形状の場合には、図１４(c)に示すように加工されるヌスミ加工プログラム１８が作成される。即ち、図１２(f)に示すようなヌスミ断面形状の場合であっても、溝形状と隅部との間のＸ軸方向部分（図１２(f) において点P44と隅部との間部分）及び溝形状と隅部との間のＹ軸方向部分（図１２(f) において点P42と隅部との間部分）は無いものとして、図１２(c) に示すヌスミ断面形状の場合と同様の加工パスを生成するヌスミ加工プログラム１８が作成される。なお、図１４(c)において、図１２(i)に示すヌスミ断面形状の場合は、ヌスミ領域終端候補成分箇所が傾斜して加工されるパスが生成される点が相違するのみで、その他の加工パスは図１２(c) に示すヌスミ断面形状の加工パスと同様の加工パスが生成される。【００４３】
以上のように、ステップＳ６ではヌスミ加工プログラム１８を作成するが、ステップＳ７では、旋削加工プログラム作成部３が、加工方法データ１０や工具データ１１に基づいて旋削断面形状データ１４に対して旋削加工プログラム１７を作成し、旋削加工プログラム格納部１６に格納する。
ステップＳ８では、数値制御プログラム作成部６が、ステップＳ６とステップＳ７において作成した旋削加工プログラム１７、ヌスミ加工プログラム１８から加工順を考慮しながら１本の数値制御プログラム１９を作成し、数値制御プログラム格納部に格納する。ここでステップＳ６において作成したヌスミ加工プログラム１８と関連付けられている旋削加工プログラム１７があった場合は、図１３を用いて上述したように、同一加工工具で、ヌスミ加工箇所以外は旋削加工プログラム１７で旋削加工され、ヌスミ加工箇所はヌスミ加工プログラム１８で切削され、且つ連続して加工されるよう数値制御プログラム１９を作成する。
ステップＳ９では、数値制御プログラムを解析し工具切削パスを作成する。【００４４】
以上の説明から明らかなように、この実施例１によれば、従来ヌスミと認識できなかった、隅部近傍に存在する溝形状データをヌスミ断面形状として認識することができる。
また、ヌスミ加工プログラムパターンも複数種類の中から自動選択して数値制御プログラムに出力することができる。【００４５】
実施例２．
ヌスミ形状パターン判別の条件として、実施例１では、ヌスミ断面形状を包含する矩形の四隅の座標値とヌスミ断面形状が存在する隅部の位置関係としたが、ヌスミ断面形状を閉じる素材内追加直線分に対して直交するベクトルの方向によって判別する方法を用いても実現できる。本実施例では、その方法を示す。なお判別の結果割り当てられるパターンの種類は実施例１と同じであり、判別の条件のみが異なるため、差異のある部分についてのみ説明する。
即ち、図１５(ｊ)に示すように、図１５(a)〜(i)内の二点鎖線の直線分で示されたヌスミ断面形状を閉じる素材内追加直線分に対して直交するベクトルを算出し、パターン１は該ベクトルがＸの正方向である場合（図１５（a）、（d）、（g））に割り当てる。パターン２は該ベクトルがＺの正方向である場合（図１５（b）、（e）、（h））に割り当てる。パターン３は一方の該ベクトルがＸの正方向であり、他方の該ベクトルがＺの正方向である場合（図１５（c）、（f）、（i））に割り当てる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
この発明に係る数値制御プログラム生成方法およびその装置並びにその方法をコンピュータに実行させるプログラムは、ヌスミ加工が施される製品を加工する数値制御プログラムを生成するために用いられるのに適している。
【符号の説明】
【００４７】
１  旋削加工形状検出部、２  ヌスミ形状判別部、３  旋削加工プログラム作成部、４  ヌスミ加工プログラム作成部、５  ヌスミ形状パターン判別部、６  数値制御プログラム作成部、７  制御部、８  断面形状データ、９  ヌスミ寸法、１０  加工方法データ、１１  工具データ、１２  ヌスミ形状パターン、１３  旋削加工形状データ格納部、１４  旋削断面形状データ、１５  ヌスミ断面形状データ、１６  旋削加工プログラム格納部、１７  旋削加工プログラム、１８  ヌスミ加工プログラム、１９  数値制御プログラム。
【図１】
2011145144.tif 000003
【図２】
2011145144.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2011145144.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年4月13日(2012.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヌスミ加工が施される製品の断面形状データに基づいて前記製品の旋削加工用数値制御プログラムを生成する数値制御プログラム生成方法において、前記断面形状データから溝形状データを抽出するとともに、旋削軸に平行な線分とこの線分に対し平行でない線分との交点を断面形状データの隅部として算出し、この隅部から前記溝形状データまでを包含する枠の寸法が、予め設定された寸法以内となる場合、前記溝形状データをヌスミ断面形状として認識することを特徴とする数値制御プログラム生成方法。
【請求項２】
前記認識したヌスミ断面形状に対して、ヌスミ形状パターンを判別することを特徴とする請求項１に記載の数値制御プログラム生成方法。
【請求項３】
前記ヌスミ形状パターンは、旋削軸に平行な線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、旋削軸に平行な線分に対し平行でない線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、及び旋削軸に平行な線分とこの旋削軸に平行な線分に対して平行でない線分とに溝形状を構成する線分が接続する形状パターンであることを特徴とする請求項２に記載の数値制御プログラム生成方法。
【請求項４】
前記ヌスミ形状パターンの判別は、前記断面形状データの隅部に対するヌスミ断面形状の位置関係に基づいて行うことを特徴とする請求項２または３に記載の数値制御プログラム生成方法。
【請求項５】
ヌスミ形状パターンの判別は、前記ヌスミ断面形状を閉じる素材内追加直線線分に対して直交するベクトルの方向に基づいて行うことを特徴とする請求項２または３に記載の数値制御プログラム生成方法。
【請求項６】
判別したヌスミ形状パターンに対応したヌスミ加工プログラムを生成することを特徴とする請求項２〜５の何れかに記載の数値制御プログラム生成方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項８】
ヌスミ加工が施される製品の断面形状データに基づいて前記製品の旋削加工用数値制御プログラムを生成する数値制御プログラム生成装置において、前記断面形状データから溝形状データを抽出するとともに、この抽出した溝形状データのうち、断面形状データの隅部近傍に存在する溝形状データをヌスミ断面形状として認識するヌスミ形状判別手段を備えてなる数値制御プログラム生成装置。
【請求項９】
前記ヌスミ形状判別手段は、旋削軸に平行な線分と、この線分に対し平行でない線分との交点を断面形状データの隅部として算出し、この隅部から前記溝形状データまでを包含する枠の寸法が、予め設定された寸法以内となる場合、前記溝形状データをヌスミ断面形状として認識するものであることを特徴とする請求項８に記載の数値制御プログラム生成装置。
【請求項１０】
前記認識したヌスミ断面形状に対して、ヌスミ形状パターンを判別するヌスミ形状パターン判別手段を備えることを特徴とする請求項８または９に記載の数値制御プログラム生成装置。
【請求項１１】
前記ヌスミ形状パターンは、旋削軸に平行な線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、旋削軸に平行な線分に対し平行でない線分に溝形状を構成する線分が接続する形状パターン、及び旋削軸に平行な線分とこの旋削軸に平行な線分に対して平行でない線分とに溝形状を構成する線分が接続する形状パターンであることを特徴とする請求項１０に記載の数値制御プログラム生成装置。
【請求項１２】
前記ヌスミ形状パターン判別手段は、前記断面形状データの隅部に対するヌスミ断面形状の位置関係からヌスミ形状パターンを判別するものであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の数値制御プログラム生成装置。
【請求項１３】
ヌスミ形状パターン判別手段は、前記ヌスミ断面形状を閉じる素材内追加直線線分に対して直交するベクトルの方向からヌスミ形状パターンを判別するものであることを特徴とする請求項１０または１１に記載の数値制御プログラム生成装置。
【請求項１４】
前記ヌスミ形状パターン判別手段にて判別したヌスミ形状パターンに対応したヌスミ加工プログラムを生成するヌスミ加工プログラム作成手段を備えることを特徴とする請求項１０〜１３の何れかに記載の数値制御プログラム生成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
しかし、上記のような数値制御プログラム作成装置では、図１０(a)(b)のように溝形状データが隅部に隣接していることを、ヌスミ断面形状判別の条件としているので、図１０(d)(e)(f)のように隅部からずれてヌスミ断面形状がモデリングされた場合には、図３(b)に示すような溝入れバイトで加工される溝形状と判別されていた。しかし、このような形状の場合には、溝入れバイトによる溝加工ではなくヌスミ加工を意図していることが多いが、旋削バイトからわざわざ溝入れバイトに工具交換して加工することになるため、加工効率が悪くなる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
旋削加工プログラム作成部（旋削加工プログラム作成手段）３は、旋削加工形状データ格納部１３に格納された旋削断面形状データ１４に対して、加工方法データ格納部に格納された加工方法データ１０と工具データ格納部に格納された工具データ１１に基づいた旋削加工プログラム（数値制御プログラム）１７を作成し、この旋削加工プログラム１７を旋削加工プログラム格納部１６に格納する。なお、前記加工方法データ１０とは、例えば日本国で発行された特開２００５−４４３４８号公報の段落番号０１３８以降に記載されている工程展開処理を行うためのデータで、旋削加工、点加工、面加工、面取り加工などで構成される一連の加工作業を、同一の主軸かつ同一の工具をもって連続的な加工が行われる加工単位（加工ユニット） まで分解するためのデータである。
【国際調査報告】
2011145144.tif 000018
2011145144.tif 000019
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